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基于块体离散元的高速远程滑坡灾害动力学研究 被引量：19
1
作者 刘广煜 徐文杰 +1 位作者 佟彬 王立朝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1557-1566,共10页
高速远程滑坡的破裂及致灾机制一直是滑坡灾害难点之一。为了深入高速远程滑坡灾害动力学过程,本文提出一种基于块体离散元法的黏结断裂模型,并基于图形处理器(GPU)实现了高性能并行计算,进而开发了地质体从连续到破裂解体过程的耦合模... 高速远程滑坡的破裂及致灾机制一直是滑坡灾害难点之一。为了深入高速远程滑坡灾害动力学过程,本文提出一种基于块体离散元法的黏结断裂模型,并基于图形处理器(GPU)实现了高性能并行计算,进而开发了地质体从连续到破裂解体过程的耦合模拟平台–耦合离散元程序(CoDEM)。在此基础上以2000年西藏易贡滑坡为例,系统研究了滑坡体的"高位崩塌区崩解启动–老滑坡体复活–碎屑流高速流动–堰塞体形成"的全过程。通过对比数值计算结果和现场地质调查资料,表明计算得到的堆积范围、物质组成与滑坡实际状态较为吻合。根据滑坡不同阶段的运动特征,将滑坡灾害区分为4个部分:启动区、缓冲区、流通区和刹车区。 展开更多
关键词 边坡工程 高速远程滑坡 黏结断裂模型 块体离散元 图形处理器(GPU) 耦合离散元程序(CoDEM)
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深井煤矿TBM组装硐室变形破坏机理及控制对策 被引量：4
2
作者 黄志鸿 唐彬 +3 位作者 刘子默 程松 陈旭之 孙长红 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第2期104-111,共8页
为研究深井煤矿TBM组装硐室围岩破坏机理和优化其支护方案,以张集煤矿TBM组装硐室施工为工程背景,建立块体离散单元法数值模型,开展数值模拟,分析TBM组装硐室围岩变形破坏机理;基于现场监测数据与数值模拟结果,揭示TBM组装硐室变形破坏... 为研究深井煤矿TBM组装硐室围岩破坏机理和优化其支护方案,以张集煤矿TBM组装硐室施工为工程背景,建立块体离散单元法数值模型,开展数值模拟,分析TBM组装硐室围岩变形破坏机理;基于现场监测数据与数值模拟结果,揭示TBM组装硐室变形破坏机理,采用了以全锚索支护和硬化底板为主的组装硐室修护与支护优化方案。结果表明:选用的组装硐室支护优化方案有效控制了围岩破坏和变形,且施工工艺简单,对TBM组装、始发工作影响较小。 展开更多
关键词 全断面掘进机 组装硐室 块体离散单元法 支护优化方案 围岩损伤
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基于萤火虫-支持向量机方法的地下厂房围岩力学参数反分析研究 被引量：1
3
作者 王秀菊 张金龙 +1 位作者 戴薇 石崇 《河南科学》 2020年第8期1249-1257,共9页
将萤火虫算法应用于最小二乘支持向量机的核函数及其参数的优化,建立了萤火虫算法-最小二乘支持向量机反分析模型.结合溧阳抽水蓄能电站基本地质条件和监测数据,建立地下厂房块体离散元数值模型,反演获得围岩力学参数.研究结果表明:两... 将萤火虫算法应用于最小二乘支持向量机的核函数及其参数的优化,建立了萤火虫算法-最小二乘支持向量机反分析模型.结合溧阳抽水蓄能电站基本地质条件和监测数据,建立地下厂房块体离散元数值模型,反演获得围岩力学参数.研究结果表明:两个侧压力系数反演值分别为0.493、0.633,三类岩体弹性模量分别为11.82、5.48、2.33 GPa;将反演结果代入数值模型,最终得到的多点位移值与现场监测的位移值的最大误差为11.11%,满足精度要求;利用反演参数进行正演分析,基于地下洞室群开挖过程中的变形协同、应力分布、塑性区探讨了洞室群围岩稳定性.研究成果可为地下洞室稳定性控制提供参考. 展开更多
关键词 参数反演 萤火虫算法 最小二乘支持向量机方法 块体离散元方法
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页岩层理弱面对裂缝穿层扩展的影响数值模拟研究 被引量：2
4
作者 白岳松 胡耀青 +6 位作者 何睿 廖兴川 谭劲 易良平 黄刘科 曹爱武 李杰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第5期240-246,共7页
层理弱面是影响页岩油气水力裂缝穿层扩展的关键因素之一,而层理弱面强度主要由黏结强度、内摩擦角以及抗张强度决定。为探究层理弱面对水力裂缝穿层扩展的影响机理,基于三维块体离散元法建立了含层理弱面页岩压裂数值模型,研究了黏结... 层理弱面是影响页岩油气水力裂缝穿层扩展的关键因素之一,而层理弱面强度主要由黏结强度、内摩擦角以及抗张强度决定。为探究层理弱面对水力裂缝穿层扩展的影响机理,基于三维块体离散元法建立了含层理弱面页岩压裂数值模型,研究了黏结强度、抗张强度以及内摩擦角对水力裂缝穿层和裂缝扩展形态的影响。数值模拟结果表明:层理黏结强度对水力裂缝穿层扩展存在显著影响,黏结强度较低时水力裂缝主要为横向扩展,并伴随着较大的层理激活程度;而高黏结强度下水力裂缝穿层能力较强,主要呈近圆形扩展;层理激活主要为剪切破坏,即层理抗张强度对水力裂缝扩展无明显影响,在实际工程中可忽略不计;水力裂缝的穿层能力随内摩擦角的增大而增强,在低内摩擦角下水力裂缝易沿层理扩展。 展开更多
关键词 层理强度 水力压裂 三维离散元法 页岩 穿层扩展
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基于块体离散元法的盾构掘进围岩与管片变形模拟研究
5
作者 周元 吕威帆 王颖轶 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第3期125-134,共10页
针对有限差分法及有限元法等连续介质数值方法无法模拟砂卵石地层的离散介质属性的问题,基于块体离散元方法,建立离散元模型,模拟盾构穿越砂卵石地层的掘进过程,研究盾构掘进过程中砂卵石地层中块体或颗粒间结构面的位移以及围岩与管片... 针对有限差分法及有限元法等连续介质数值方法无法模拟砂卵石地层的离散介质属性的问题,基于块体离散元方法,建立离散元模型,模拟盾构穿越砂卵石地层的掘进过程,研究盾构掘进过程中砂卵石地层中块体或颗粒间结构面的位移以及围岩与管片变形;将砂卵石地层等效为连续介质,建立有限差分模型模拟盾构掘进过程,并且对比离散元模型与有限差分模型计算结果之间的差异。结果表明:离散元模型中结构面正法向位移超过0.1 mm的区域主要集中在仰拱处,结构面负法向位移超过0.1 mm的区域位于两侧拱腰处,结构面切向位移超过0.4 mm的区域主要集中在仰拱处;对于围岩和管片的变形,离散元法的计算结果均大于有限差分法,因此采用离散元方法对砂卵石地层中隧道及管片的设计方案进行验证相对更加安全、合理。 展开更多
关键词 盾构掘进 砂卵石地层 离散介质 块体离散元 结构面 围岩变形 城市轨道交通
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